JPS6026081Y2 - 生物付着抑制装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は木管中の生物付着を抑制するための装置に関
するものである。

発電所や化学工場等では多量の冷却水が使用されている
が、用水中の微生物や藻類に起因して、木管や熱交換器
にスライム等が付着し、管路の閉塞や熱交換効率の低下
をきたす。

この種の生物障害防止対策のために、比較的高濃度のオ
ゾンを間欠的に木管に注入する装置が先行技術としであ
る。

高濃度のオゾンを間欠的に注入するための装置として、
小型で小容量のオゾン発生機を用い、これにより生成さ
せたオゾンを吸着剤に吸着蓄積し、オゾン注入時にオゾ
ンを吸着剤から脱着使用するものが、設備費および運転
費の点で有利である。

このような間欠オゾン注入のための装置の一例として、
次にその構成および動作を第１図により説明する。

第１図は従来の生物付着抑制装置を示す系統図であり、
図において、１はオゾン発生機、２はこのオゾン発生機
１へ酸素を供給する酸素供給源、３は上記オゾン発生機
１と吸脱着塔４の循環系に設けられた循環ブロア、５は
吸脱着塔４を冷却するための冷却源、６は吸脱着塔４を
加熱するための加熱源、７は吸脱着塔４からのオゾンを
注入する水流エゼクタ、８ａ〜８ｇはそれぞれ切換弁、
９は水流エゼクタ７に連絡するエゼクタ駆動用水管、１
０はこのエゼクタ駆動用水管９に連絡する冷却用水管、
１１はエゼクタ駆動用水管９に設けられたエゼクタ駆動
用ポンプである。

吸脱着塔４は二重筒になっており、そのうち内筒４ａに
はオゾン吸着剤が充填され、外筒４ｂには熱媒体が充填
されている。

また吸着剤は一般にシリカゲルが用いられ、熱媒体はエ
チレングリコールやアルコール類が使用される。

なお、上記循環ブロア３、オゾン発生機１、吸脱着塔４
はこの順に一つの循環系を構成し、これに酸素供給源２
が連絡している。

次に動作について説明する。

この動作にはオゾンの吸着動作および脱着動作の二動作
がある。

初めに吸着動作について説明する。

酸素供給源２より循環系内に、常時一定圧力となるよう
に酸素を供給する。

この時の圧力は通常１．５ｋｇ／ａｆｌに維持されてお
り、切換弁８ｃ、８ｄは開いている。

循環ブロア３により循環系内に酸素を流通させると、オ
ゾン発生機１の放電空隙中を通過する間に無声放電によ
り酸素の一部がオゾンに変換されてオゾン化酸素となる
。

このオゾン化酸素は吸脱着塔４へ搬送される。

オゾン吸脱着塔４内の吸着剤は、オゾンを選択的に吸着
し、残りの酸素は切換弁８ｃを介して循環ブロア３に返
送される。

オゾンとして消費された酸素は酸素供給源２より補充さ
れる。

この時、オゾン吸着剤の温度は冷却源５により一３０°
Ｃ以下に冷却されている。

これは吸着剤のオゾン吸着量が温度により大きく変化す
ることによる。

すなわち温度を低下させると、オゾンの吸着量は増加腰
逆に温度が上昇するとオゾンの吸着量は減少するからで
ある。

したがってオゾンを脱着する時は吸着剤の温度を上昇さ
せる。

オゾン吸脱着塔４の吸着剤がオゾン飽和吸着量近くまで
吸着すると脱着動作へ移行する。

脱着動作ではオゾン発生機１、循環ブロア３、冷却源５
が稼動を停止し、切換弁８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが閉じ
る。

その後、加熱源６、水流エゼクタ７が稼動を始めて切換
弁８ｅ、８ｆ、８ｇが開く。

この時吸着剤に吸着されていたオゾンが脱着し易いよう
に加熱源６より熱が加えられ吸着剤の温度を上昇させる
。

そして水流エゼクタ７でオゾン吸脱着塔４内のオゾンを
減圧吸引し、水流エゼクタ７内で水中に分散して溶解し
、これにより生成するオゾン水は使用箇所すなわち冷却
水管１０に送られ、生物付着抑制に供される。

この時、減圧吸引することによる吸脱着塔４内の到達圧
力は略−７０ｃｍＨｇとなる。

こように脱着期間が終了すると、再び初期の吸着動作へ
と移行して連続的に運転が繰り返される。

従来の生物付着抑制装置は上記のように構成されている
ので、上記装置により、冷却用水管１０等の木管中にオ
ゾンが間欠的に注入でき、木管中の生成付着が防止でき
るが、用途によっては、木管排出口で排出水中の溶存オ
ゾンが脱気され、空気中に出てしまう場合がある。

オゾンは水中では比較的寿命が短く、酸素分子に自己分
解するが、空気中では桁違いに長寿命となるので、空気
中への逸散は最少限にくいとめなければならない。

本考案は、このような問題点を解決するために鋭意検討
を重ね、オゾンが水中で臭素イオンと比較的緩やかに反
応し、しかもその反応生成物は殺菌力を保持することを
見出した結果なされたもので、間欠オゾン注入装置にお
いて、オゾン注入と同期して、臭素イオンを注入する臭
素イオン供給装置を設けることにより、オゾンの空気中
への逸散をなくすことができる生物付着抑制装置を提供
することを目的とするものである。

第２図は、８ＰＰｍの臭素イオンを含む水溶液（ＰＨ＝
７）に５ＰＰｍのオゾンを添加したときのオゾンの分解
曲線図である。

第２図より、オゾンは比較的緩やかに減少していること
がわかる。

一方、オゾンと臭素イオンの反応により、次亜臭素酸イ
オンが生成するといわれている。

オゾン添加後一定時間毎にばつ気により溶存オゾンを脱
気して、残存次亜臭素酸イオン濃度をヨードメトリーで
測定した結果を第３図の関係曲線図に示す。

第３図より、オゾン消費量に対応して、次亜臭素酸イオ
ンが生成していることがわかる。

第４図は生成した次亜臭素酸イオンと次亜塩素酸イオン
およびオゾンとの一般細菌に対する殺菌力を比較した曲
線図である。

第４図より、次亜臭素酸イオンはオゾンよりは殺菌力が
劣るものの、次亜塩素酸イオンと同等の殺菌力を有して
いることがわかった。

本考案はこのような次亜臭素酸イオンの殺菌力を利用す
るもので、臭素イオン供給装置より注入する臭素イオン
をオゾンと反応させて、次亜臭素酸イオンを生成させ、
オゾンの逸散を防止する。

以下、本考案の一実施例を第５図により説明する。

第５図は本考案の一実施例による生物付着抑制装置を示
す系統図であり、第１図と同一部分には同じ符号を付し
、説明を省略する。

図において、１２は電磁弁、１３はこの電磁弁１２を介
して臭素イオン貯蔵槽１４から冷却用水管１０へ臭素イ
オンを注入する定量ポンプであり、これらは全体で臭素
イオン供給装置を構成している。

次にこの装置の動作について説明する。

吸脱着塔４内の吸着剤が、オゾンを飽和吸着量近くまで
吸着すると、脱着動作に切換わり、切換弁８ａ。

８ｂ、８ｃ、８ｄが閉じ、切換弁８ｅ、８ｆが開いて加
熱源６が稼動しはじめる。

その後、エゼクタ駆動用ポンプ１１およびこれと連動し
て電磁弁１２が開となり、かつ定量ポンプ１３が作動し
臭素、イオンの注入が開始され、その後切換弁８ｇが開
いて、冷却用水管１０へのオゾン注入が開始される。

これにより、オゾンは臭素イオンと反応して消費され、
次亜臭素酸イオンが生皮して、木管中の生物付着防止に
供される。

このオゾン脱着期間が終了すると、電磁弁１２が閉腰定
量ポンプ１３が停止して、臭素イオン注入が停止され、
さらに切換弁８ｅ、８ｆ、８ｇが閉じて、エゼクタ駆動
用ポンプ１１が停止され、再びオゾン吸着動作へ移行す
る過程が繰り返される。

なわ、臭素イオン供給装置としては第５図の構成に限ら
ず、他の構成のものでもよく、また電磁弁１２および定
量ポンプ１３の形式、構造も限定されない。

さらにオゾン発生機１、吸脱着塔４の形式、構造等も限
定されない。

また、オゾンおよび臭素イオンを注入する本管としては
、冷却用水管に限らす、他の木管であってもよく、上記
実施例と同様の効果を奏する。

以上のように本考案によれば、オゾン注入時に同期させ
て臭素イオン水溶液を注入できるようにしたため、木管
排出口での排出水中から脱気される気体の中にオゾンは
含まれず、空気中へのオゾンの放出を抑制できる。

また注入する臭素イオンの量を、注入するオゾンと反応
当量に設定すると、臭素イオンの不足によるオゾンの空
気中へ放出や、臭素イオンの過剰による臭素イオンコス
トの増大を抑制できる。

さらにオゾンと臭素イオンとの反応により生皮する次亜
臭素酸、イオンは殺菌力を有するため、臭素イオンを添
加しても生物付着抑制効果が保たれるなどの効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の生物付着抑制装置を示す系統図、第２図
は臭素イオン存在下でのオゾンの分解特性曲線図、第３
図は注入オゾン量と生成次亜臭素酸イオン量との関係曲
線図、第４図は各種殺菌剤の殺菌力を比較した曲線図、
第５図は本考案の一実施例による生物付着抑制装置を示
す系統図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示すものとし
、１はオゾン発生機、２は酸素供給源、３は循環ブロア
、４は吸脱着塔、５は冷却源、６は加熱源、７は水流エ
セクタ、８ａ〜８ｇは切換弁、９はエゼクタ駆動用水管
、１０は冷却用水管、１１はエゼクタ駆動用ポンプ、１
２は電磁弁、１３は定量ポンプ、１４は臭素−イオン貯
蔵槽である。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） 木管にオゾンを間欠的に注入し、水管内の生
   成付着を防止する生物付着抑制装置において、オゾン注
   入時に同期して、前記木管中に臭気イオン水溶液を注入
   する臭素イオン供給装置を備えたことを特徴とする生物
   付着抑制装置。
2. （２）臭素イオン供給装置は、注入する臭素イオンの量
   を、注入するオゾンと反応する当量付近に設定されてい
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の生物付着抑制装置。
3. （３） 臭素イオン供給装置は臭素イオン貯蔵槽、電
   磁弁および定量ポンプを備えていることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項または第２項記載の生物付
   着抑制装置。